EP2539572A1 - Vorrichtung zur abgasrückführung für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Vorrichtung zur abgasrückführung für einen verbrennungsmotor

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EP2539572A1
EP2539572A1 EP11704583A EP11704583A EP2539572A1 EP 2539572 A1 EP2539572 A1 EP 2539572A1 EP 11704583 A EP11704583 A EP 11704583A EP 11704583 A EP11704583 A EP 11704583A EP 2539572 A1 EP2539572 A1 EP 2539572A1
Authority
EP
European Patent Office
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flange
exhaust gas
combustion air
channel
internal combustion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11704583A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Viorel Braic
Georg Feldhaus
Tobias Fetzer
Chi-Duc Nguyen
Mark Schienemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP2539572A1 publication Critical patent/EP2539572A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/20—Feeding recirculated exhaust gases directly into the combustion chambers or into the intake runners
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    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
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    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor

Definitions

  • the present invention relates to a device for ⁇ bgasschreib arrangement for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1,
  • This object is achieved according to the invention for a device mentioned above by the characterizing features of claim 1.
  • the arrangement of the inflow of the recirculated exhaust gas to the flange, which is provided directly on the cylinder head of the internal combustion engine, opens, inter alia, the possibility of short ways of recirculating Abgasieiiung,
  • the position of the inflow also has the advantage that the flange already due to the temperature the cylinder head regularly consists of a temperature-resistant material, so that the inflow of the exhaust gas is unproblematic iniegrierbar.
  • the flange is made of a metal, for example a light metal such as an aluminum alloy.
  • the flange is formed as part of a suction tube module, wherein in a more preferred, but not necessary Detailgestalfung a charge air cooler is integrated in the intake manifold.
  • the intake manifold module advantageously, but not necessarily, includes the flange and a module body that can be fixed to the flange.
  • an indirect charge air cooler may be integrated in the module body.
  • a direct charge traction cooler and / or an indirect charge air cooler may also be provided elsewhere .
  • the Saugrohrmodul is formed only as a cavity.
  • the flange in terms of a device according to the invention can be designed as a classical Einiasskrümmer with a division of the fürrititts Kunststoffs on several separate inlet channels.
  • it is preferably designed as a flange with a passage area which is open throughout and extends transversely over a plurality of cylinders.
  • the exhaust gas does not pass before its inflow into the combustion air Abgaskühfer, the combustion air is preferred, but not necessary, compressed. At this Arrangement is therefore an uncooled high-pressure exhaust gas recirculation, which is particularly cost-effective and small-scale feasible.
  • the present invention relates to exhaust rocker guides, which have considerable return rates in normal operating conditions, in particular return rates of more than 20%. Such high recirculation rates are preferably used to meet current requirements for pollutant emissions from internal combustion engines, especially diesel engines.
  • an exhaust gas cooler 'for -the recirculated exhaust gas may be provided.
  • a channel carrying the exhaust gas extends over a quenching direction of the passage region, wherein the channel comprises a plurality of outflow openings in a preferred detailed design.
  • the plurality of outflow openings are defined in the position and / or size of their passage opening, particularly preferably in different ways. In this way, a predetermined distribution of the exhaust gas to different sectors of the passage area can be realized. In particular, it can be distributed to a plurality of, with respect to the exhaust stream i row consecutive cylinder of the engine, wherein about the passage openings in Sirömungsoplasty along the channel are larger in order to supply the cylinders evenly with recirculated exhaust gas.
  • an exhaust-carrying channel groove is formed on an inner edge of the flange, which extends over at least a part of the inner edge, wherein the exhaust gas flows through one or more openings of the channel groove in the combustion air.
  • a channel channel is structurally simple to implement, for example, by materiaticianliche integrated design on a flange produced as a casting.
  • the Ka gutter in whole or in part be formed as a placed on the inner edge of the flange Biechteii or other molding.
  • Welterhin preferably has at least one opening of the anairinne a mouth member, the jvlündungsgiied is formed in a preferred Detaligestaitung as a shielding hood and / or as projecting into the passage area nozzle member.
  • the training as AbDonhaube can serve in particular to prevent the freezing of condensate in the openings of the Kanairinne, which is quite possible in the cold season and during warm-up phases.
  • Particularly shaped nozzle members may protrude into the passage area to effect a more accurately positioned and / or better turbulent inflow of the exhaust gas.
  • Such nozzle members may also project from the flange into respective intake ports of the cylin- der head to further optimize the inflow as required enable.
  • an exhaust gas leading Rohrgl 'IED is disposed on the flange protrudes soft in the passage area and having at least one Austillertsö réelle.
  • the tubular member has a plurality of distributed over its length outflow openings. Such a tubular member is simple and inexpensive to produce as a single part, with respect to Materiäii, length and other parameters a modular prinic for a erfindungsgernäße device feed is made.
  • the pipe member has a mechanically optimized cross-sectional shape, particularly preferably a circular shape, an oval shape aligned along the combustion air or a wing shape.
  • a mechanically optimized cross-sectional shape particularly preferably a circular shape, an oval shape aligned along the combustion air or a wing shape.
  • a sc isverglied arranged in the tubular member, wherein a dosage of the recirculated ⁇ bgas- amount is adjustable by a movement of the slide member relative to the tubular member.
  • a dosage of the recirculated ⁇ bgas- amount is adjustable by a movement of the slide member relative to the tubular member.
  • Particularly preferred may be a rotational movement or a linear movement.
  • Alibuch preferably an inlet for the exhaust gas is arranged on the flange, wherein a control element for controlling a recirculated amount of exhaust gas is arranged directly at the inlet opening.
  • a control element for controlling a recirculated amount of exhaust gas is arranged directly at the inlet opening.
  • the inlet opening is arranged laterally next to the passage area, wherein the exhaust gas for optimized use of the available space is supplied from the one side with respect to a flange plane and the regeiggan is arranged on the other side with respect to the flange plane.
  • the regulating member can be an adjustable valve member of a construction known per se.
  • FIG. 1 shows a schematic overall view of a device according to the invention
  • Fig. 2 shows a three-dimensional view of a first embodiment of a device according to the invention.
  • Fig. 3 shows a perspective view of a flange of the example
  • FIG. 4 shows a perspective view of a first modification of the flange of FIG. 3, FIG.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a second modification of the flange from FIG. 3.
  • Fig. 6 shows the flange of a second preferred embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 7 shows various preferred cross sections through a tubular member of the flange of FIG. 6.
  • FIG. 1 The schematic view of a device according to the invention shown in Fig. 1 comprises a flange 1, which is formed as an aluminum die-cast part and with a flange plane 2 directly adjacent to a cylinder head of an internal combustion engine (not shown). 2 shows that the flange 1 can be screwed to the cylinder head in a known manner by means of a plurality of bores 3, wherein a seal 4 is arranged in the flanged plane 2 ,
  • the flange 1 has a Dürchi itts Scheme 5, which in the present case is approximately of the cross-sectional shape of a stretched rectangle in the transverse direction and for flow through with compressed Burn mbisi admir for feeding to the individual cylinders of the internal combustion engine.
  • the flange 1 is adjoined by a module body 8, in which an indirect or liquid-cooled charging belt cooler 7 is arranged.
  • the intercooler 7 is designed here as a tube bundle thoughsammlunger- with a stack of flat tubes 7a.
  • the module body 6 with the Dari provided .Ladeluftkühler 7 forms together with the flange 1 and a supply member 8 for the combustion air from an intake manifold.
  • This intake manifold module 1, 8, 7, 8 has a compact, integrated design and includes several functions such as the flow of recirculated exhaust gas with its regulation and the cooling of compressed Verbrennungslufi.
  • the flange 1 of FIG. 2 is shown in detail in Fig. 3 in structurally slightly modified form.
  • an inlet opening 9 for the exhaust gas is laterally adjacent to the passage area 5, more precisely next to a short end face of the rectangular passage cross-section, which leads into a flue gas channel 10, which is in the form of a rand worneh channel trough 1 1 along a longitudinal side of the Passage region 5 extends along its inner edge.
  • the channel groove 10 is formed as a groove-like depression in the surface of the flange plane 2, which in training as a diecast part. is particularly easy.
  • the surface of the Anschkissfiansches the cylinder head forms a cover of the channel trough 1 1.
  • an additional cover, be provided, or the channel groove 11 may be formed in other ways, such as e n an attached sheet metal part
  • the channel channel 11 has over its length a plurality of outlet openings 12, which in the present case are formed as rectangular recesses in the side wall of the groove-like channel channel 1 in the direction of the passage region 5.
  • the outlet openings 12 are in their position of the arrangement of the cylinder as well as their intake channels aligned.
  • the size of the outlet openings 12 over the course of the channel groove 1 1 may be variable in order to ensure the most uniform inflow of exhaust gas for each of the cylinders of the internal combustion engine.
  • an opening 13 is provided on the other longitudinal side of the passage area 5, into which a measuring sensor, for example: a pressure and / or temperature sensor, can be inserted.
  • a protective hood 13a is formed above the opening 13 for the sensor inside the Durohtres Kunststoffs 5.
  • the inlet opening 9 for the exhaust gas to the flange 1 is formed so that an exhaust pipe from the Se te of Zylfnderkopfes on the flange 1 can be screwed, wherein the inlet opening 9 is located in the flange 2 on the opposite side of the Eihtritisö réelle 0 is a control element 14 in the form of a control valve attachable, so that the amount of recirculated exhaust gas flow is adjustable adjustable.
  • the outlet openings 12 are each formed as a screening hood 13.
  • This design has the purpose that, for example, in warm-up phases during the cold season no accumulating in the channel groove 11 condensate in the openings 12 can freeze and clog them.
  • the shielding hoods 13 are opened in the flow direction of the combustion air, so that the fvlenge the outflowing exhaust gas is not limited by the countercurrent combustion air.
  • the shielding hoods 13 are directed against the flow direction of the combustion air, for example to improve turbulence of the inflowing exhaust gas.
  • outflow openings 12 can also be designed as nozzle members in an alternative, not-shown detailed design, which can extend in particular through a path into the passage region 5 or also directly into the intake ducts starting from the channel groove 11
  • the arrangement of the channel groove 1 i projects on the upper longitudinal side of the passage region 5 and not on the lower longitudinal side. Depending on the requirements, this can offer advantages in terms of a condensate problem.
  • Fig. 8 shows a second Ausus arrangementsbeispsel of the invention, in which the exhaust gas leading channel 10 is formed as a tubular member 15.
  • the pipe member 15 extends along the longitudinal direction of the passage region 5 and with respect to the short transverse direction ⁇ vertical direction) approximately at half the height.
  • the pipe member 15 is thus oriented substantially perpendicular to the flow direction of the combustion direction. It has a plurality of exit openings 12 correlated with the individual cylinders in their position, which openings are designed to be similar in size or distribution density to the exit openings 12 of the channel channel 11 in the exemplary embodiment described above.
  • the tubular member 14 may have defined tube cross-sections, as shown in spseihafi in Fig. 7 are. Preferably, it can be a wing cross section (left figure), an oval cross section (middle figure) or a circular cross section (right figure).
  • a slide member in the form of another apertured Rohrgüeds is arranged in the tubular member 14, by turning or Lekssver push the Sehieberglieds can be done by means of changes in the overlaps of the openings, a regulation of the recirculated exhaust gas quantity.
  • a suitable Aktuaior for moving the Sehieberglieds thus a total of a control member 14 for controlling the amount of recirculated exhaust gas is provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgasrückführung für einen Verbrennungsmotor, umfassend einen Flansch (1) zur Anbringung an einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors, wobei Verbrennungsluft (L) von einem Durchtrittsbereich (5) des Flansches (1) unmittelbar in zumindest einen Ansaugkanal eines Zylinders strömt, und wobei eine Einströmung von rückgeführtem Abgas in die Verbrennungsluft (L) vorgesehen ist, wobei die Einströmung des rückgeführten Abgases an dem Flansch (1) angeordnet ist.

Description

Vorrichtung zur Äbgasrückführung für
©Inen Verbrennungsmotor
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Äbgasrückführung für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ,
Die Rückführung von Abgas für Verbrennungsmotoren erfolgt aus verschiedenen Gründen. Zum Beispiel, vor allem im Fall von Dieselmotoren, entste- hen im Motor bei hohen Verbrennüngstemperaturen umweltschädliche Stickoxide. Um diese zu reduzieren, muss die Verbrennungstemperatur gesenkt werden. Ein Teil des Abgases wird deshalb im Teillastbereieh über eine Rückführleitung der Verbrennungs!uft zugemischi, wobei die Regelung der rückgeführten Abgasmenge über ein 'Regelglied erfolgt. In der Mehrzahl der Fälle erfolgt die Beimengung des rückgeführten Abgases zu der Verbrennungsluft stromaufwärts eines Saugrohrs,
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Abgasrückführung anzugeben, die eine besonders kompakte Bauweise aufweist. Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Anordnung der Einströmung des rückgeführten Abgases an dem Flansch, welcher unmittelbar an dem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors vorgese- hen ist, eröffnet unter anderem die Möglichkeit kurzer Wege der rückführenden Abgasieiiung, Die Position der Einströmung hat zudem den Vorteil, dass der Flansch schon aufgrund der Temperatur des Zylinderkopfs regelmäßig aus einem temperaturfesten Material besteht, so dass die Einströmung des Abgases unproblematisch iniegrierbar ist.
In beispielhafter Ausgesfaltung ist der Flansch dabei aus einem Metall, zum Beispiel einem Leichtmetalf wie etwa einer Aluminiumiegierung:.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Flansch als Teil eines Saugrohrmoduls ausgebildet, wobei in weiter bevorzugter, aber nicht notwendiger Detailgestalfung ein Ladeluftkühler In dem Saugrohrmodul integriert ist. Das Saugrohrmodul umfassf vorteilhaft, aber nicht notwenig den Flansch und einen an dem Flansch festlegbaren Modulkörper. So kann zum Beispiel ein Indirekter Ladefuftkühler in dem Modulkörper integriert sein. Bei alternativen Ausgestaltungen kann auch ein direkter Ladeluitkühler und/oder ein indirekter Ladeluftkühier an anderer Stelle vorgesehen sein., wobei das Saugrohrmodul nur als Hohlraum ausgebildet ist. Der Flansch im Sinne einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann als klassischer Einiasskrümmer mit einer Aufteilung des Durchfrittsbereichs auf mehrere separate Einlasskanäle ausgebildet sein. Bevorzugt ist er bei einer bevorzugten Detailgestaltung als Flansch mit einem durchgängig offenen und in Querrichtung über mehrere Zylinders erstreckten Durchtrittsbereich ausgebildet.
Bei einer besonders bevorzugten Detaiigesta'tung durchläuft das Abgas vor seiner Einströmung in die Verbrennungsluft keinen Abgaskühfer, wobei die Verbrennungsluft bevorzugt, aber nicht notwendig, komprimiert ist. Bei dieser Anordnung handelt es sich also um eine ungekühlte Hochdruck- Abgasrückführung, welche besonders kostengünstig und kleinbauend realisierbar ist. Ganz allgemein betrifft die vorliegende Erfindung dabei Abgasröckführungen, die in normalen Betriebszuständen erhebliche Rückführraten aufweisen, insbesondere Rückführraten von mehr als 20%. Solche hohen Rückführraten werden bevorzugt eingesetzt, um aktuelle Anforderungen an die Schadstoffemission von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, zu erfüllen. Bei alternativen Ausgestaltungen der Erfindung kann aber auch ein Abgaskühler 'für -das rückgeführte Abgas vorgesehen sein.
Weiterhin vorteilhaft erstreckt sich ein das Abgas führender Kanal über eine Quenichtung des Durchtrittsbereichs, wobei der Kanal in bevorzugter Detailgestaltung mehrere Ausströmöffnungen umfasst. Vorteilhaft sind dabei die mehreren Ausströmöffnungen in Position und/oder Größe ihrer Durchtritt- söffnung definiert ausgebildet, besonders bevorzugt auf unterschiedliche Weise. Hierdurch kann eine vorgegebene Verteilung des Abgases auf verschiedene Sektoren des Durchtrittsbereichs realisiert werden. Insbesondere kann dabei eine Verteilung auf mehrere, bezüglich des Abgasstroms i Reihe hintereinander liegende Zylinder des Verbrennungsmotors erfolgen, wobei etwa die Durchtrittsöffnungen in Sirömungsrichtung entlang des Kanals größer werden, um die Zylinder gleichmäßig mit rückgeführtem Abgas zu versorgen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an einem Innenrand des Flansches eine abgasführende Kanalrinne ausgebildet, die sich über zumindest einen Teil des Innenrands erstreckt, wobei das Abgas durch eine oder mehrere Öffnungen der Kanalrinne in die Verbren- nungsluft einströmt. Eine solche Kanalrinne ist baulich einfach realisierbar, zum Beispiel durch materiaieinheitliche integrierte Ausgestaltung an einem als Gussteil hergestellten Flansch. Alternativ oder ergänzend kann die Ka- nalrinne ganz oder teilweise als ein auf den Innenrand des Flansches aufgesetztes Biechteii oder sonstiges Formteil ausgebildet sein.
Welterhin bevorzugt hat zumindest eine Öffnung der anairinne ein Mündungsglied, wobei das jvlündungsgiied in bevorzugter Detaligestaitung als Abschirmhaube und/oder als in den Durchtrittsbereich ragendes Düsenglied ausgebildet ist. Die Ausbildung als Abschirmhaube kann insbesondere zur Verhinderung des Einfrierens von Kondensat in den Öffnungen der Kanairinne dienen, was in der kalten Jahreszeit und in Warmlaufphasen durchaus möglich ist. Besonders ausgeformte Düsenglieder können in den Durchtrittsbereich hineinragen, um eine genauer positionierte und/oder besse verwir- belte Einströmung des Abgases zu bewirken, Solche Düsenglieder können auch von dem Flansch in jeweilige Ansaugkanäle des Zylincierkopfs hineinragen, um eine weitere Optimierung der Einströmung je nach Anforderungen zu ermöglichen.
Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist an dem Flansch ein Abgas führendes Rohrgl'ied angeordnet, weiches in den Durchtrittsbereich hineinragt und wenigstens eine Austrättsöffnung aufweist. In bevorzugter Weiterbildung hat das Rohrglied dabei mehrere, über seine Länge verteilte Ausströmöffnungen. Ein solches Rohrglied ist als Einzelteil einfach und kostengünstig hersteilbar, wobei bezüglich Materiäiwahl, Länge und weiterer Parameter einem Baukastenprinzi für eine erfindungsgernäße Vorrichtung Vorschub geleistet wird.
In bevorzugter weiterer Detaiigestaltung hat das Rohrglied eine sfrömungs- mechanisch optimierte Querschnittsform, besonders bevorzugt eine Kreis - form, eine längs der Verbrennungsluft ausgerichtete ovale Form oder eine Tragflügeiform. Hierdurch lässt sich der Strörnungswiderstand des Rohrglieds in dem von der Verbrennungsluft durchströmten Durchtritt je nach An- forcierungen reduzieren oder auch, falls gewünscht, zur brzeugung von Turbulenzen zur besseren Durchmischung des rückgeführten Abgases erhöhen.
Bei einer weiteren möglichen Detailgestaltung ist in dem Röhrglied ein Sc ieberglied angeordnet, wobei eine Dosierung der rückgeführten Äbgas- menge durch eine Bewegung des Schieberglieds relativ zu dem Rohrglied einstellbar ist. Besonders bevorzugt kann es sich dabei um eine Drehbewegung oder auch eine Linearbewegung handeln. Hierdurch kann ein Regelglied zur Einstellung der rückgeführten Abgasmenge besonders einfach und kostengünstig an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen werden.
Aligemein bevorzugt ist an dem Flansch eine Eintrittsöffnung für das Abgas angeordnet, wobei ein Regelglied zur Steuerung einer rückgeführten Abgasmenge unmittelbar an der Eintrittsöffnung angeordnet ist. Hierdurch wird eine integrierte Bauweise begünstigt, wodurch Bauraum und Kosten gespart werden. In vorteilhafter Weiterbildung ist die Eintrittsöffnung dabei seitlich neben dem Durchtritts ereich angeordnet, wobei das Abgas zur optimierten Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums von der einen Seite bezüglich einer Flanschebene zugeführt wird und das Regeiglied auf der anderen Seiten bezüglich der Flanschebene angeordnet ist. Bei dem Regelglied kann es sich um ein stellbares Ventilglied in an sich bekannter Bauweise handeln.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausfübrungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Äusführungsbeispleie de Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 zeigte eine räumliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt eine räumische Ansicht eines Flansches des Beispiels aus
Fig, 2=
Fig. 4 zeigt eine räumliche Ansicht einer ersten Abwandlung des Flansches aus Fig. 3,
Fig. 5 zeigt eine räumliche Ansicht einer zweiten Abwandlung des Flansches aus Fig. 3.
Fig. 6 zeigt den Flansch eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 7 zeigt verschiedene bevorzugte Querschnitte durch ein Rohrglied des Flansches aus Fig. 6.
Die in Fig. 1 gezeigte schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst einen Flansch 1 , der als Aluminium-Druckgussteil ausgeformt ist und mit einer Flanschebene 2 unmittelbar an einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) angrenzt. Die genauere Detail- gestaltung der in Fig, 1 schematisch gezeigten Vorrichtung gemäß Fig. 2 macht deutlich, dass der Flansch 1 auf bekannte Weise mittels mehrerer Bohrungen 3 mit dem Zylinderkopf verschra.ubbar ist, wobei eine Dichtung 4 in der .Flanschebene 2 angeordnet ist.
Der Flansch 1 hat eine Dürchi ittsbereich 5, der vorliegend etwa von der Querschnittsform eines in Querrichtung gestreckten Rechtecks ist und zur Durchströmung mit komprimierter Verbren nungsiüft zur Zuführung zu den einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors dient.
Bei dem Verbrennungsmotor der vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiele handelt es sich jeweils um einen Vierzylinder-Dieselmotor. Bezüg lich der Ström ungsriclitung der Verbrennungslufi L stromaufwärts schließt sich an den Flansch 1 ein Modulkörper 8 an, in dem ein indirekter beziehungsweise flüssigkeitsgekühlter Ladeiurtkühler 7 angeordnet ist. Der Ladeluftkühler 7 ist vorliegend als Rohrbündel-Wärmetauscher- mit einem Stapel von Flachrohren 7a konstruiert. Der Modulkörper 6 mit dem dari vorgesehenen .Ladeluftkühler 7 bildet zusammen mit dem Flansch 1 sowie einem Zuleitungsglied 8 für die Verbrennungsluft ein Saugrohrmodul aus. Dieses Saugrohrmodul 1 , 8, 7, 8 hat eine kompakte, integrierte Bauweise und umfasst mehrere Funktionen wie etwa die Einströmung rückgeführten Abgases mit seiner Regelung und die Kühlung von komprimierter Verbrennungslufi.
Der Flansch 1 aus Fig. 2 ist in Fig. 3 in baulich leicht abgewandelter Form detailliert dargestellt. An dem Flansch 1 ist seitlich neben dem Durchtrittsbereich 5, genauer neben einer kurzen Stirnseite des rechteckigen Durchtrittsquerschnitts, eine Eintrittsöffnung 9 für das Abgas vorgesehen, welche in eine Abgas führenden Kanal 10 führt, der sich in Form einer randseitigeh Kanalrinne 1 1 entlang einer Längsseite des Durchtrittsbereichs 5 entlang seines Innenrandes erstreckt. Die Kanalrinne 10 ist als nutartige Vertiefung In der Oberfläche der Flanschebene 2 ausgeformt, was bei Ausbildung als Druckgussteil. besonders einfach möglich ist. Somit bildet die Oberfläche des Anschkissfiansches des Zylinderkopfes eine Abdeckung der Kanalrinne 1 1. Bei alternativen Ausführungsformen kann aber auch eine zusätzliche Abdeckung, vorgesehen sein, oder die Kanalrinne 11 kann auf andere Weise wie etwa e n aufgesetztes Blechformteil gebildet sein,
Die Kanalrinne 11 hat über ihre Länge mehrere Austrittsöffnungen 12, die vorliegend als rechteckförmige Aussparungen in der Seitenwand der nutartigen Kanalrinne 1 in Richtung des Durchtrittsbereichs 5 ausgeformt sind. Die Austrittsöffnungen 12 sind in ihrer Position der Anordnung der Zylinder be- ziehungsweise deren Änsaugkanäle ausgerichtet. Die Größe der Austrittsöffnungen 12 über den Verlauf der Kanalrinne 1 1 kann veränderlich sein, um eine möglichst gleichförmige Einströmung von Abgas für jeden der Zylinder des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.
Gegenüberliegend der Kanalrinne 11 ist an der anderen Längsseite des Durchtrittsbereichs 5 eine Durchbrechung 13 vorgesehen, in die ein ess- sensor, zum Beispiel: ein Druck- und/oder Temperatursensor, eingesetzt werde kann. Um nicht unmittelbar dem heißen und korrosiven Abgas ausgesetzt zu sein, ist über der Öffnung 13 für den Sensor innenseitig des Durohtrittsbereichs 5 eine Schutzhaube 13a ausgebildet.
Die Eintrittsöffnung 9 für das Abgas an dem Flansch 1 ist so ausgebildet, dass eine Abgasleitung von der Se te des Zylfnderkopfes her an dem Flansch 1 anschraubbar ist, wobei die Eintrittsöffnung 9 in der Flanschebene 2 liegt Auf der gegenüberliegenden Seite der Eihtritisöffnung 0 ist ein Regelglied 14 in Form eines Stellventils anbringbar, so dass die Menge des rückgeführten Abgasstroms einstellbar regelbar ist.
Vorliegend handelt es sich um eine Hochdruck-Abgasrückführung von nicht gekühltem Abgas, so dass der rückgeführte Abgasstrom typisch Temperaturen von über 400 °C und sogar bis zu 500 °C erreichen kann, Allerdings stehen die gezeigten Ausformungen der erfindungsgeraäßen Vorrichtung einer Rückführung von gekühltem Abgas in keiner Weise entgegen.
Bei der in Fig, 4 gezeigten Abwandlung des Flansches 1 aus Fig, 3 sind die Äustrittsöffnungen 12 jeweils als Abschirmhaube 13 ausgeformt. Diese Formgebung hat den Zweck, dass zum Beispiel in Warmlaufphasen während der kalten Jahreszeit kein in der Kanalrinne 11 anfallendes Kondensat in den Öffnungen 12 einfrieren und diese verstopfen kann. Die Abschirmhauben 13 sind in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft geöffnet, so dass die fvlenge des ausströmenden Abgases nicht durch die entgegenströmende Verbrennungsluft limitiert wird. Je nach Druckverhältnissen des rückgeführten Abgases, der Verbrennungsluft und/öder weiteren Anforderungen kann es auch vorgesehen sein, dass die Abschirmhauben 13 entgegen der Strömungsrich- tu g der Verbrennungsluft gerichtet sind, um zum Beispiel eine Verwlrbelun des einströmenden Abgases zu verbessern.
Anstelle der Äusforrnung der Ausströmöffnungen 12 als Abschirmhauben 13 können diese in alternativer, nicht gezeigter Detailgestaltung auch als Dü- sengiieder ausgebildet sein, die sich insbesondere über einen Weg in den Durchtrittsbereich 5 hinein erstrecken können, oder auch von der Kanalrinne 1 1 ausgehend unmittelbar in Ansaugkanäle des Zylinderkopfs hineinragen können, Bei der in Fig» 5 gezeigten .Abwandlung liegt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig, 3 die Anordnung der Kanalrinne 1 i an der oberen Längsseite des Durchtrittsbereichs 5 und nicht an der unteren Längsseite vor. Dies kann je nach Anforderungen Vorteile bezüglich einer Kondensatproblematik bieten.
Fig, 8 zeigt ein zweites Äusführungsbeispsel der Erfindung, bei dem der Abgas führende Kanal 10 als Rohrglied 15 ausgeformt ist. Das Rohrglied 15 erstreckt sich entSang der Längsrichtung des Durchtrittsbereichs 5 und bezüglich der kurzen Querrichtung {Hochrichtung) etwa auf halber Höhe, Das Rohrglied 15 ist somit im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Verbrennungsrichtung orientiert. Es hat mehrere, i ihrer Position mit den einzelnen Zylindern korrelierte Austrittsöffnungen 12, die ähnlich der Aus- trittsoffnungen 12 der Kanalrinne 11 im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in ihrer Größe ode Verteilungsdichte definiert ausgebildet sind. Um einen möglichst geringen Sirömungswiderstand für die Verbrennungsluft zu bieten öder, je nach Anforderungen, auch eine besonders große Verwif- belung zur besseren Verteilung des einströmenden Abgases zu erzeugen, kann das Rohrglied 14 definierte Rohrquerschnitte aufweisen, wie sie bei- spseihafi in Fig, 7 dargestellt sind. Bevorzugt kann es sich um einen Tragflü- gelquerschnitt (linke Abbildung), einen ovalen Querschnitt (mittlere Abbildung) oder auch einen kreisrunden Querschnitt (rechte Abbildung) handeln.
Bei einer nicht gezeigten Weiterbildung des Äusführungsbeispiels nach Fig. 8 ist in dem Rohrglied 14 ein Schieberglied in Form eines weiteren mit Öffnungen versehenen Rohrgüeds angeordnet, Durch Drehen oder Längsver schieben des Sehieberglieds kann mittels Veränderungen der Überdeckungen der Öffnungen eine Regelung der rückgeführien Abgasmenge erfolgen. Durch das Sehieberglied in Verbindung mit dem Rohrglied 15 und einem ge- eigneten Aktuaior zur Bewegung des Sehieberglieds ist somit insgesamt ein Regelglied 14 zur Regelung der rückgeführten Abgasmenge bereitgestellt.
Es versteht sich, dass die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen miteinander kombinierbar sind.

Claims

P t e t a n s p r ü c h e
Vorrichtung zur Abgasröckführung für einen Verbrennungsmotor, umfassend
einen Flansch (1) zur Anbringung an einem Zylinderköpf des Verbrennungsmotors, wobei Verbrennungsluft (L) von einem Durch- trittsbereich {5) des Flansches (1) unmittelbar in zumindest einen Ansaugkanal eines Zylinders strömt, und
wobei eine Einströmung von rückgeführtem Abgas in die Verbrennungsluft (L) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einströmung des rückgeführten Abgases an dem Flansch (1) angeordnet ist,
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1) als Teil eines Saugrohrrnodu!s (1 6, 7, 8} ausgebildet ist, wobei insbesondere ein Ladeiufikühier (7) in dem Saugrohrmodul (1 , 6, 7, 8) integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrohrmodul (1 , 6, 7f 8) den Flansch (1) und einen an dem Flansch festlegbaren Modulkörper (6) umfasst,
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Abgas vor seiner Einströmung in die Verbrennungsluft keinen Abgaskühler durchläuft, wobei iiisbesondere die Verbrennungsluft komprimiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgas führender Kanal (10) sich übe eine Quenichtung des Durphtri sbereichs (5) erstreckt, wobei der Kanal (IQ) insbesondere mehrere Ausströmöffnungen (12) um- fasst.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Ausströmöffnungen (12) in Position und/oder Durchtritt- söffnung definiert, insbesondere unterschiedlich, ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Innenrand des Flansches eine Abgas führende Kanalrinne (11) ausgebildet ist, die sich über zumindest einen Teil des Innenrands erstreckt, wobei das Abgas durch eine oder mehrere Öffnungen (12) de Kanalrinne (11) in die Verbrennungsluft (L) einströmt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1) mit der Kanairinne (11) zumindest teilweise materiai- einheitiiGh einstückig, insbesondere als Gussteü, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (12) der Kanairinne (11) ein Mündungs-glied (13) aufweist, wobei das Mündungsgiied insbesondere als Afoschirm aube (13) und/oder als in den Durchtritt- sbereich ragendes Düsenglied ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgas führendes Rohrglied (10, 15) an dem Flansch (1 ) angeordnet ist, welches in den Dürchtrittsbereich (5) hineinragt und wenigstens eine Austrittsöff nung (1.2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrglied (1.0, 15) mehrere, über seine Länge verteilte Ausströmöffnungen (12) aufweist,
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrglied (10, 15) eine sfrömungsmechanisch optimierte Querschnittsform aufweist, insbesondere eine Kreisform, eine längs der Verbrennungsluft ausgerichtete ovale Form oder eine Tragilögelform.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurc gekennzeichnet, dass in dem Rohrglied (15) ein Schieberglied angeordnet ist, wobei eine Dosierung der rückgeführten Abgasmenge durch eine Bewegung des Schieberglieds relativ -zu dem Rohrglied (15), insbesondere Drehbewegung oder Linearbewegung, einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dern Flansch eine Eintrittsöffnung (9) für das Abgas angeordnet ist, wobei ein Regelglied (14) zur Steuerung einer rückgeführten Äbgasmenge unmittelbar an der Ein- tritfsöffnung (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (9) seiflich neben dem Dürchtrittsbereich (5) angeordnet ist, wobei das Abgas bezüglich von der einen Seife be- zügiich einer Planschebene (2) zugeführt wird und das Regelgiied (14) auf der anderen Seile bezüglich der Fianschebene (2) angeordnet ist.
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